近日，DNV船級社發(fā)布了《2024年能源轉(zhuǎn)型展望》報告，報告中針對氨、電子燃料（E-fuel）、生物燃料等多種新燃料未來的需求情況進(jìn)行了預(yù)測。報告指出，到2050年，受脫碳政策和船舶能效的影響，航運業(yè)對能源的需求預(yù)計只會小幅度增長，從2023年的13艾焦（EJ）/年增長到2050年的14EJ/年。

據(jù)中國船舶集團(tuán)經(jīng)濟(jì)研究中心翻譯，該報告認(rèn)為，從2024年開始，以石油為基礎(chǔ)的燃料占比開始下降，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞剂闾既剂�。DNV預(yù)計到2050年，航運業(yè)氨燃料占比將達(dá)到24%，以電制甲醇為主的電子燃料占比將達(dá)到12%，生物燃料將達(dá)到11%。液化天然氣（LNG）和液化石油氣（LPG）燃料預(yù)計到2040年都將維持增長勢頭，但到2050年，由于無法進(jìn)行深度脫碳，占比將會下降。

針對DNV發(fā)布的報告，中國船舶集團(tuán)第七〇八研究所專家表示，基本贊同報告中關(guān)于氨燃料、電制甲醇、生物燃料的觀點，但考慮到各類替代能源有不同的優(yōu)缺點，未來，替代能源的發(fā)展將多元化，趨向氨、甲醇、生物燃料“三足鼎立”的局面。此外，該專家預(yù)計到2050年，低硫油、LNG等傳統(tǒng)燃料仍將占半壁江山。

氨燃料，增長趨勢合理

該專家說：“到2030年，全球碳中和的航運燃料需求約為4800萬噸。”美國船級社（ABS）預(yù)計，2030年全球航運氨燃料將占未來船用燃料的3%，2040年約占16%，2050年約占35%。

該專家認(rèn)為，這個增長趨勢是合理的。2023年全年，氨動力船舶訂單共有8艘，占所有新船訂單的1.1%；2024年上半年，共有14艘，占所有新船訂單的2.7%，從數(shù)據(jù)上看，呈增長態(tài)勢。

中國船舶集團(tuán)有限公司旗下上海船舶研究設(shè)計院研發(fā)設(shè)計的氨燃料動力1400TEU集裝箱船（GREEN SEALION 1400）

“氨燃料在船上燃燒是無碳的，同時，它可以做到全生命周期無二氧化碳排放。更重要的是，從能源供給上看，氨燃料具有一定優(yōu)勢。”該專家表示，綠氨燃料的合成主要來自氮氣和綠氫。其中，空氣中氮氣含量超過70%，供應(yīng)有保證，綠氫由水電解得來，理論上無原材料限制。但由于現(xiàn)階段綠氫產(chǎn)量低且成本高，合成氨企業(yè)采用綠氫替代的意愿不強(qiáng)烈，限制綠氨發(fā)展的主要因素為綠氫的供應(yīng)量和成本。

“目前看，制約綠氨量產(chǎn)的“瓶頸”在于綠氫的成本，一旦綠氫成本可接受，綠氨的產(chǎn)能將飛速增長。”該專家認(rèn)為，可再生能源發(fā)電環(huán)節(jié)和電解制氫環(huán)節(jié)是影響綠氨成本的主要環(huán)節(jié)，各占綠氨總成本的40%；隨著風(fēng)機(jī)和電解槽成本的降低以及綠氨規(guī)模的增加，2050年綠氨成本有望降至4500元/噸。當(dāng)航運業(yè)的碳稅達(dá)到600美元/噸時，綠氨與傳統(tǒng)燃料相比就具備較好的經(jīng)濟(jì)性。未來，隨著海上風(fēng)電制氫成本下滑，就可以確保綠氨實現(xiàn)穩(wěn)定、低價的供應(yīng)，從而保證氨燃料供應(yīng)的穩(wěn)定性。

不過，由于氨氣具有一定毒性，在燃燒中還會排放氮氧化物，因此，氨動力船對船舶的尾氣后處理裝置有較高要求，船上涉氨區(qū)域的安保也非常重要。“此外，氨燃料還有一個致命缺點，就是其體積能量密度高，是低硫油的3倍，存在一定的貨艙損失，這也是船東需要考慮的問題。”

甲醇燃料，成本才是關(guān)鍵

“甲醇在船端技術(shù)上沒有問題，其常溫常壓儲罐的存儲模式很友好，即便甲醇存在一定毒性，也是可以接受的。”該專家說。

但從數(shù)據(jù)上看，未來甲醇的接受度存在一定局限性。2023年，甲醇動力船舶新船訂單量為113艘，占所有新船訂單量的8.5%；2024年上半年，甲醇動力船舶新船訂單量為25艘，占所有新船訂單量的4.5%，從數(shù)據(jù)上看，呈下滑態(tài)勢。就連曾經(jīng)堅定選擇甲醇的馬士基集團(tuán)，都在今年選擇訂購LNG動力船。該專家認(rèn)為，這主要是因為馬士基集團(tuán)尋找了一圈發(fā)現(xiàn)，綠色甲醇的成本太高，且達(dá)不到穩(wěn)定的供應(yīng)。據(jù)悉，甲醇協(xié)會預(yù)測的綠甲醇成本最大為1.12萬元/噸，馬士基集團(tuán)營運的第一艘甲醇動力船加注的綠甲醇約為1.7萬元/噸。

該專家指出，供應(yīng)和成本是影響綠色甲醇“打入市場”的兩大重要因素。

中國船舶集團(tuán)旗下廣船國際有限公司自主研發(fā)建造的甲醇雙燃料動力化學(xué)品/成品油船

綠色甲醇需要氫氣和二氧化碳，其中二氧化碳的來源，主要是空氣中捕獲和生物質(zhì)的燃燒（如農(nóng)業(yè)廢棄物、玉米秸稈）等。“空氣中的二氧化碳存量不多，從中捕獲用以供應(yīng)從成本上看不太現(xiàn)實。而生物質(zhì)存在保供問題，無法實現(xiàn)大量供應(yīng)。”該專家表示。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，受認(rèn)證體系嚴(yán)格、技術(shù)裝備不成熟等因素影響，綠色甲醇的生產(chǎn)成本仍處于較高水平，相比傳統(tǒng)灰色甲醇經(jīng)濟(jì)性較差，在環(huán)境效益未能有效體現(xiàn)的條件下，高昂的成本影響了航運企業(yè)轉(zhuǎn)型綠色甲醇燃料的積極性。

生物燃料，供應(yīng)難題待解

目前，B24船用生物燃料由24%的生物柴油和76%的重油（HFO）進(jìn)行物理調(diào)和而成，具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢，可以減少約20%的碳排放。

該專家表示，生物燃料在制備技術(shù)上是相對成熟的，船端應(yīng)用B24無需改裝主機(jī)。從技術(shù)水平來看，第一代生物燃料（利用食用作物或植物油制造的乙醇或生物柴油）技術(shù)已經(jīng)相對成熟和商業(yè)化。第二代生物燃料（利用非食用作物或廢棄物制造的高能量密度的先進(jìn)生物燃料，如生物航空燃料等）技術(shù)仍處于試驗和示范階段，但具有更高的能源效率和環(huán)境效益，且不與食品作物競爭資源。

“但生物燃料最大的問題在于原材料供應(yīng)不足，量產(chǎn)難以保證；成本往往高于化石燃料，難以與之競爭。”該專家介紹，生物燃料的資源分布不均衡，其來源主要是農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物和城市垃圾等，這些資源的分布受到地域、季節(jié)和氣候等因素的影響，其產(chǎn)量和質(zhì)量難以保證。同時，由于食品作物和能源作物之間的競爭，以及原材料的運輸和儲存等環(huán)節(jié)的費用，生物燃料的成本也不存在優(yōu)勢。未來，需要開發(fā)更多種類和來源的原材料，提高原材料的利用率和轉(zhuǎn)化率，降低原材料的價格和波動。

該專家指出，目前多國政府還在加速推廣生物航空燃料的使用，在生物燃料本就得不到穩(wěn)定供應(yīng)的前提下，航空生物燃料進(jìn)一步搶占原材料，讓未來的船用生物燃料市場，更存在了一定局限性。